面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向

面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向

刘轩

广西钢铁集团有限公司炼铁厂

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。高炉炼铁工艺在这种环境下可实际应用的范围越来越小，能源与资源短缺的问题一直没有得到及时有效的解决，耽搁了高炉炼铁技术的改革进度，进而导致高炉炼铁技术的作用不能在低碳绿色事业发展中得到充分发挥。因此，要实现工业与经济的可持续发展，为未来低碳绿色环保良好发展奠定一个扎实的基础，首先要了解目前时代发展的实际情况，根据现阶段的经济发展趋势，为未来高炉炼铁技术的发展，制定相对应的低碳绿色环保方案，为其发展方向提供指导性意见。本文就面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向展开探讨。

关键词：低碳绿色；高炉炼铁技术；发展方向

引言

众所周知，高炉炼铁作为高能耗的产业，在此种背景下，必须要解决资源短缺对其正常生产的影响，否则其应用范围将会越来越小，甚至会消失。故高炉炼铁行业必须要创新自己的生产方式，改变原来的对化石能源的过度依赖现象，跟随时代发展的大潮，积极寻找绿色的替代性能源，应用低碳绿色的炼铁技术。以实现工业、经济与环境的协调可持续发展。

1低碳绿色高炉炼铁技术的功能解析

1.1还原器和渗碳器

高炉的构造原理比较简单，高炉在实际应用的过程中主要应用的材料是焦炭，用焦炭来作为铁氧化物还原的主要材料，同时焦炭也可以作为高炉的燃料。高炉炼铁作为一项具有还原作用的冶金炼铁技术，其还原的过程是先将含有铁元素的固体还原成液体，利用装置在高炉周围工业反应器，提高液态生铁的速度。要实现高炉冶金的三传一反，提高其物体的纯度，需要掌握好时机，在往高炉内放入材料时，先要确定高炉内煤气流是否持续在上升，唯有这样才能达到高炉冶金三传一反的目的。在提高高炉温度的过程中，需要保证其冶金炼铁还原不会受到温度的影响，在高炉中，焦炭是其主要的骨架，具有不可替代的作用。这也说明高炉进行还原工作时，会出现不同程度的生铁渗碳，这些都属于正常现象，相关的工作人员不需要过度紧张，只要确保其还原器与渗碳器的安全稳定运行即可。

1.2能源转化器

高炉炼铁过程需要极高的温度，高炉内部压力巨大，故很容易受到强大的能量转换的影响，导致能源消耗量不断增加。目前，大多数高炉的能源转换器，综合了化学与物理显热技术的新型技术，能够帮助大大提高高炉中化石能源的转化效率，有利于后续过程中的氧化物的还原。高炉用的能源转化器，其实用性极强且可应用的范围十分广泛，可应用于化学物质能源与物理物质能源的转化中，例如对化学物质、物理物质能源的转化，其转化效率非常高。另外，在后续的生产过程中，通过此能源转化器，直接转化化石质能源为产出物，大大缩减转化过程，提高能源转化效率。除此以外，伴随着我国社会经济、科学技术的持续健康发展，高炉炼铁技术不断增强，TRT余能和余热的浪费越来越少，实现了对其高效的回收利用，这使得能源转化器的优势越来越突出。

1.3消纳固体废弃物功能

高炉炼铁技术具有消纳固体废弃物功能，此功能可以让资源得到充分利用，并起到环境保护效果，具体运行工序包含和高炉具有匹配性的焦化工序、烧结工序、球团工序等，此炼铁系统可以让钢铁厂循环经济目标得以实现。

2低碳绿色高炉炼铁技术未来的发展

2.1淘汰落后，实现装备大型化和合理化

高炉大型化具有诸多的优点，比如生产效率较高、减小消耗、降低人力资源的使用力度、降低对环境的污染力度、提升铁水质量等，这也符合了低碳绿色高炉炼铁技术发展的需求。根据研究表明，如果使用小高炉进行生产，与大高炉相比较，会使用到更多的燃料。使用落后的装备，会消耗更多的资源，并且二次能源的回收效率较低，对环境的污染较大，处理起来十分的困难。因此，必须要淘汰落后的装备，采用一些先进的大型化装备。如果对炼铁企业开始征收碳税，那么会对炼铁的诸多环节产生非常大的影响，比如装备方面、产品方面以及生产方面等。因此，炼铁企业一定要时刻关注国家相关政策的制定与颁布，相关的工作人员提前制定科学合理的低碳经济规划，设定碳减排的合理方案。

2.2流程集成创新

在社会经济快速发展的环境下，人们的生活、学习与工作环境变化越来越大，同时经济市场的竞争也越来越激烈。在这种环境下，钢铁厂要在同行业中优先获得主导权，进一步提升竞争价值，首先要响应时代发展的实际要求，了解现阶段钢铁市场结构和自身企业运营的实际情况，制定出既符合企业自身运营条件，又能达到目前钢铁市场的标准的一套相对应的方案，为其产品定位的确定提供科学合理的依据，同时也为其生产规模的扩建奠定了一个良好的基础。另外，还要判断钢铁厂整体流程是否符合现代工业发展的需求，同时对其经济性与高效性进行全面考虑，了解钢铁厂实际的生产水平，再根据其产能的情况确定高炉的容积与数量，优化钢铁厂网络结构中的信息流、能量流及物质流，达到其优化标准，必须配置2到3座高炉，以优化钢铁厂整体流程结构为配置基础，应用科学合理的方式完成相关的高炉配置工作，钢铁厂整体流程结构优化条件下的大型化高炉是未来高炉的主要发展方向。

2.3高炉精料技术

采用经济合理的炉料结构，是实现高炉炼铁低成本、高效率、可持续发展的必经之路，这对于高炉炼铁来说，这是一种十分重要的技术。高炉精料技术是指在原料进入高炉之前，要经充分的准备及处理过程，从而制造出满足高炉强化冶炼要求的炉料，以此提高生产效率，减少能耗，增强炼铁效率。在实际的炼铁过程之中，使用精料，能够有效减少高炉的能量消耗，减少对燃料的需求。另外，若要达成高速运转且提高生产质量的目标，获取足够的、高利用率的能源是首要前提，故高炉精料技术要求内部炉料配比的合理性与科学性。在此条件下，相关部门需要不断优化或完善炉料的结构，遵循最优原则，以提高综合冶金的效率，在保证合理且高效利用能源的同时，减少对环境的污染。其次，要注意选择冶金性能更具优势、稳定性更强的炉料，控制炉内精料的分布，在充分利用煤气资源的同时，降低燃料使用量，保证高炉生产的高效进行。

2.4高炉长寿技术

高炉长寿技术应用可以让高炉使用寿命得到保证，进而提升高炉运行经济效益。首先，应对高炉操作内型进行优化处理，如为让炉缸铁水环流、破坏作用得到抑制，就可以对死铁层深度予以适当增加，为让富氧喷煤冶炼得以有效开展，就可以对炉缸直径以及炉缸高度予以适当增加，让封口回旋工作条件得以改善，让炉缸冶炼效能得以改善；其次，应对长寿炉体结构予以积极采用，应使用科学炉体长寿结构、科学冷却技术，利用高效铜冷却壁以及冷却系统，让风口上区域构成渣皮自保护动态永久内衬，让高炉寿命得以保证；最后，需要对科学炉缸炉底内衬结构进行优化处理，保证死铁层深度设计合理，在此过程中，可以使用抗铁水溶蚀性相对较好、抗铁水渗透性相对较好的高导热炭砖，与此同时，应对耐火材料技术参数进行科学确认，保证材料使用满足技术要求。

结语

综上所述，在社会经济与科学技术快速发展的环境下，钢铁市场的竞争越来越激烈。钢铁企业要实现经济效益与社会效益的可持续发展，需要在钢铁制造的过程中，应用具有低碳绿色、高效、优质低耗作用的技术，而高炉炼铁技术刚好可以满足目前钢铁市场的要求，低碳绿色也是未来高炉炼铁的主要发展方向。

参考文献

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[2]吴东海.面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向[J].中国金属通报,2020(05):32-33.

[3]杨道坤.面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术的发展方向[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2020(08):189-190.